物联网如何重塑智能工厂运营

长期以来，物联网（IoT）与将科幻带入家庭联系在一起：自动订餐冰箱、语音选曲而非遥控器、手机随时随地控制灯光暖气。亚马逊Echo等设备热销，我们离那个未来愿景已很近（依然没人买单智能冰箱！）。但更关键的是，IoT肩负更大使命：重塑制造业务。

智能工厂与工业4.0

“我们必须迅速应对在线世界与工业生产世界的融合。德国称之为Industrie 4.0。”——德国总理默克尔。

智能工厂/工业4.0已至。智能工厂用技术连接机器、人、供应商与客户以实现更高效协作。超越精益制造（仅关注制造效率）。智能指跨业务的连通思维：客户反馈加速新品投产、生产故障即时处理甚至提前预判、机器停机可预测管理。大数据、预测分析、云存储与自动化进步、联网设备普及，正将工厂从庞大机械巨兽转型为敏捷、智能驱动、IT聚焦的流程型组织。

新价值链

技术巨大进步催生“第四次工业革命”。传统价值链已过时；智能工厂可连接价值链每个要素，包括支持与主要活动流程，实现自动化连通分析与快速行动。市场、生产、来料可无缝协作，以全新方式满足市场需求。

技术制造商Flex评论：“现供应链体系包含市场、产品开发、制造、分销等相互独立步骤，智能制造可精简各步骤间时间、精力与沟通，创造更快更可靠服务……现在新客户带着产品草图找我们设计。对我们而言，这驱动制造空间的新工作方式、新流程。”

收益

连通思维固然好——任何医生会讲多学科诊疗益处——但商业投资收益必须大于投入。打造智能工厂环境有何收益？

1. 更大灵活性与更低环境影响
   生产与信息互联使制造现场向最优绩效迈进，缩短上市时间、大幅减少废弃物产生。
2. 质量提升与成本降低
   自配置机器发展使越来越困难任务由机器完成，实现成本节约与更优产品服务。
3. 保持竞争力
   技术进步步调与全规模企业可及性下，不投资数字革命可能让您止步不前。

Capgemini研究《智能工厂：制造商如何实现数字工业革命潜力》（2017年5月）关键发现摘要：

• 智能工厂五年内可为全球经济增值5000亿至1.5万亿美元。
• 制造商预测未来五年整体效率年增长率为1990年以来的7倍。
• Capgemini估算智能工厂可使平均汽车OEM制造商运营利润与利润率近乎翻倍。

Cisco亦评论：“IoT技术连接新设备、传感器、机器及其他资产……早期采纳者已见设备停机大幅减少（15%至95%）、工艺废料与工厂能耗降低。” Chris Steck，标准化、IoT与工业负责人。

思考型工厂

工厂真能感知、思考、反应？显然非生命体，但技术支持数据处理、分析（按预设规则与阈值）、产出待办行动。机器传感器、客户体验管理系统、安环法规；所有这些产生数据可持续监测、轻松处理。每周工程师巡检、客服团队孤岛式处理问题、制造流程需数月甚至数年响应反馈的日子一去不复返。

维护预测分析

持续监测机器与部件而非等工程师巡检，可构建长期趋势与异常图景，旨在减少非计划停机、延长计划维护间隔、基于机器健康而非年龄计算决定报废价值与时机。连接机器传感器、电机、开关等生产设备实时发送数据，实现持续监测分析以提供可执行洞察，旨在更好理解机器健康、实现维护管理实时化。

响应需求，部件与机器制造商现为新机器标配IoT传感器，改装市场持续增长。捕获机器数据对预测停机、故障与剩余使用寿命（预测）至关重要。这种预测性维护方法支撑智能工厂，赋能库存控制、交付与上市时间效率、质量提升、应对变化需求的敏捷性。

智能工厂另一推手是可扩展性。无需重新设计整个工厂即可起步，可从少数机器的基础传感器开始，构建ROI论证。若满意结果，可增添更多传感器、流程、自动化、自动化分析。

挑战

如所有工业革命，第四次工业革命自带挑战。雇主雇员须调整心态适应新技能、业务结构重定义、向敏捷智能导向运营的文化转型。

网络攻击威胁持续高企，近期勒索软件与恶意软件攻击频登头条，雷诺（法国）、NHS（英国）、Cadbury's（澳大利亚）等中招——此威胁不分国界与行业。这是我们日益互联生活的新规则之一。

IoT与智能工厂增长主要由先进制造技术聚光灯驱动，但能耗压力、废弃物法规、环保资质重视也构建了最大化运营效率与敏捷性的坚实论据，使其超越单纯愿景；这是商业未来。

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